O regulon PHO e evolução dirigida em Pseudomonas aeruginosa

Resumo

Fósforo (P) é um elemento de suma importância para todos os seres vivos. Ele está presente em ácidos nucleicos, fosfolipídios e lipopolissacarídeos, entre outras moléculas. Bactérias carregam diversos genes relacionados à captação e assimilação de fosfato inorgânico (Pi) e de outras moléculas fosfatadas. Em Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e demais proteobactérias, há pelo menos dois sistemas de transporte de Pi. O principal sistema de captação de Pi, Pst, possui alta afinidade por seu substrato. Pst é codificado por um operon de mesmo nome, formado por cinco genes. Os quatro primeiros genes codificam proteínas envolvidas diretamente no transporte de Pi, sendo que o último gene do operon, phoU, codifica para uma proteína cuja exata função é desconhecida. O excesso de Pi captado pela bactéria é armazenado na forma de polifosfato inorgânico (poliP), um polímero linear formado por diversas moléculas de Pi unidas por ligações fosfoanidridas de alta energia. Pseudomonas aeruginosa é uma espécie bacteriana que acumula grandes quantidades de poliP. Em meu trabalho de mestrado, foi construído um mutante nulo do gene phoU na cepa PA14 de P. aeruginosa. Foram analisadas diversas características fenotípicas do mutante phoU, tais como seu efeito sobre a captação de Pi, acúmulo de poliP, resistência a estresses ambientais e a antibióticos. Mostramos também que o mutante phoU produz maiores quantidades de guanosina tetrafosfato (ppGpp) e que este fenômeno está relacionado com o acúmulo de poliP. Neste projeto será dado seguimento ao trabalho iniciado no mestrado e continuaremos a analisar o mutante phoU e o metabolismo de Pi em P. aeruginosa. Este projeto visa ainda obter uma bactéria com a capacidade aumentada de captação de Pi e acumulo de poliP de forma duradoura visando a sua implementação em um sistema de remoção de Pi de águas residuárias. (AU)